第一章绪论1、水土流失:指在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀和水的流失,亦称水土损失。
2、土壤侵蚀的形式:雨滴溅蚀、片蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀、切沟侵蚀、山洪侵蚀、泥石流侵蚀、滑坡。
3、水土流失危害:1、破坏土地资源,蚕食农田,威胁群众生存。
2、削弱地力,加剧干旱发展。
3、泥沙淤积河床,加剧洪涝灾害。
4、泥沙淤积水库湖泊,降低其综合利用功能。
5、影响航运,破坏交通安全。
6、水土流失与贫困恶性循环,同步发展。
4、水土保持:是山丘区和风沙区水及土地两种自然资源的保护、改良和合理利用,而不是限于土地资源,水土保持不等同于土壤保持。
5、水土保持的作用:江河上游水土保持,即以小流域为单元的水土保持综合治理,包括调整土地利用结构、林草措施、工程措施、农业技术措施以及监督管理措施。
山区水土保持小流域综合治理的作用:a增加蓄水能力,提高水资源的有效利用; b 削洪补枯,提高降水资源的有效利用;c降低干旱、半干旱地区河川径流量;d控制土壤侵蚀,减少河流泥沙;e改善水文环境,保护水质;f 促进区域(流域)社会经济可持续发展。
6水土保持三大措施:a林草措施b工程措施c 农业措施7、水土保持工程措施4大类:a山坡防护工程b 山沟治理工程c山洪排导工程d小型蓄水用水工程。
8、山坡防护工程的作用:作用在于用改变地形的方法防止坡地水土流失,将雨水及雪水就地栏蓄,使其渗入农地、草地或林地,减少或防止形成坡面径流,增加农作物,牧草以及林木可利用的土壤水分。
9、山坡防治工程:梯田、拦水沟埂、水平沟、水平阶、水簸箕、鱼鳞坑、山坡截留沟、水窖、蓄水池、挡土墙。
10、山沟治理工程的作用:在于防止沟头前进、沟床下切、沟岸扩张,减缓沟床纵坡、调节山洪洪峰流量,减少山洪或泥石流的固体物质含量,使山洪安全地排泄,对沟口冲积圆锥不造成灾害。
(沟头防护工程、谷坊工程、拦砂坝、淤地坝、沟道护岸工程)11、小型蓄水用水工程的作用:在于将坡地径流及地上潜流拦蓄起来,减少水土流失危害,灌溉农田,提高作物产量。
(包括小水库、蓄水塘坝、淤滩造田、引洪漫地、引水上山等)第二章梯田1、梯田的分类:阶台式梯田:水平梯田、坡式梯田、反坡梯田、隔坡梯田。
按田坎分类:土坎梯田、石坎梯田、植物坎梯田2、梯田断面设计的三个要求:a要适应机耕和灌溉要求;b要保证安全和稳定;c要最大限度地省工。
3、梯田的断面要素:田面毛宽、田坎占地、田面宽度、田坎高度、天面斜长、田面净宽第三章山坡固定工程1、斜坡固定工程:指为防止斜坡岩土体的运动、保证斜坡稳定而布设的工程措施,包括挡墙、抗滑桩、削坡、反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固、植物固坡和落石防护工程。
2、挡墙的作用:防止崩塌、小规模滑坡及大规模滑坡前缘的再次滑动。
3、挡墙的分类:重力式挡墙(浆砌石挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙)悬臂式挡墙和扶壁式挡墙、锚杆挡墙。
4、削坡:就是清除或避开滑坡体,如邻近有容纳土石的空地时,可将部分或整个滑坡体挖开,或采用导滑工程,将滑坡体引向某地段,消除滑坡危害。
削坡主要用于防止中小规模的土质滑坡和岩质滑坡。
可减缓坡度,减少滑坡体体积,从而减少下滑力。
5、护坡工程包括:a干砌片石和混凝土砌块护坡、b浆砌片石和混泥土护坡、c格状框条护坡、d喷浆或喷混泥土护坡、e锚固护坡。
6、滑动带加固工程加固方法:灌浆法、石灰加固法、焙烧法。
7、沟头防护工程:蓄水式沟头防护工程(a沟埂式沟头防护b围埂蓄水池式沟头防护)泄水式沟头防护工程(a悬臂跌水式沟头防护b 台阶跌水式沟头防护c陡坡跌水式沟头防护d 竖井跌水式沟头防护)第四章坡面蓄水工程1、南方与北方相比,南方人均水量为北方的4.4倍,亩均水量为北方的9.1倍2、水窖:修建于地面以下并具有一定容积的蓄水建筑物。
3、水窖组成:水源、管道、尘沙、过滤、窖体4、水窖的作用:a拦蓄雨水和地表径流;b提供人蓄饮水和旱地灌溉的水源;c减轻水土流失。
5、水窖的类型:井窖、窑窖、竖井式圆弧形混凝土水窖、隧洞浆砌石水窖等。
6水窖的设计原则:a因地制宜,就地取材,技术可靠,保证水质、水量,节省投资。
b充分开发利用各种水资源(包括现有的水利设施),使灌溉与人畜饮水结合。
c要防止冲刷,确保工程安全d为了调节水源,可将水窖串联联合运行。
7、蓄水池的容积计算:A日调节:当来水量小于用水量,而昼夜来水量可以满足日用水量时,按日调节确定蓄水容积。
【例】农作物灌溉面积50亩,设计灌溉水定额20m3/亩,灌水延续时间为7d,每日灌溉10h,干旱年份水源在灌溉季节有稳定流量7m3/h, 若取输水系统水的利用系数为0.95 o 试确定畜水池容积。
解:计算灌溉用水流量为Q= 20* 50 =15.0 (m3/h)(水源流量)7* 10* 0.95故需建蓄水池调蓄水量。
每日来水量为:7*24=168 (m3 每日用水量为:15*10=150 ( m3日来水量大于日用水量,可进行日调节。
因灌溉的10h来水量为7m3/h*10h=70m3尚缺150m3- 70m3=80m3故蓄水池的容积应为80m3再考虑蓄水时蒸发和渗漏的损失,便可求得蓄水池的总容积。
B多日调节:【例】水源流量仍为7m3/h,灌溉定额认为20m3/亩,灌溉面积为120亩,若一次灌溉时间认为7d,而两次灌水间可允许不超过10h的间隙时间。
试确定蓄水池容积。
解:因设计灌溉面积增大,1d的用水量超过了昼夜来水量,日调节已不能满足,考虑利用灌水间隔时间蓄水。
因轮灌周期可为17d,这个期间的来水量为17*24*7=2856 (m3一次灌溉用水量为(20*120)/0.95=2526(m3)来水量大于用水量,故可以一个轮灌期(17d)为调节周期。
灌水的7d来水量为7m3/h*24h*7=1176m3 尚缺2526-1176=1350m3需由蓄水池提供,故蓄水池容积为1350m3但考虑蓄水时蒸发和渗漏的损失,改蓄水池总容积可考虑确定为1400m3&沟渠工程:为防止坡面水土流失而修建的截排水设施,统称坡面沟渠工程。
其功能: a 拦截坡面径流,引水灌溉b排除多余来水,防止冲刷c减少泥沙下泻,保护坡脚农田d巩固和保护治坡成果。
9、沟渠工程的类型:截水沟:水平沟、沿山沟、拦山沟、环山沟、山圳以及梯田内的边沟、背沟。
排水沟:撇水沟、天沟、排洪沟。
蓄水沟:水平竹节沟。
引水渠:堰沟。
灌溉渠第五章拦砂工程1、谷坊:又称防冲坝、砂土坝、闸山沟等,是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施,相当于日本沟道防砂工程中的固床工程。
2、谷坊的作用:a固定与抬高侵蚀基准面,防止沟床下切。
b抬高沟床,稳定山坡坡脚,防止沟岸扩张及滑坡。
c减缓沟道纵坡,减小山洪流速,减轻山洪或泥石流灾害。
d使沟道逐渐淤平,形成坝阶地,为发展农林业生产创造条件。
3、拦砂坝:是以拦蓄山洪泥石流的沟道(荒溪)中的固体物质为主要目的,防治泥沙灾害的拦挡建筑物它是荒溪治理的主要沟道工程措施。
4、拦砂坝的类型(按结构分类):a重力坝b 切口坝c错体坝d拱坝d格栅坝e钢索坝。
5、坝的稳定性与应力计算p165&淤地坝组成坝体:拦蓄洪水,淤积泥沙,抬高淤积面。
溢洪道:排泄洪水。
放水建筑物:排除坝地中的积水。
7、淤地坝分类:土坝、石坝、土石混合坝。
8、淤地坝的作用:a抬咼侵蚀基点,稳定沟坡,减少水土流失。
b拦泥沙淤地,发展生产。
c实现高产稳定,促进退耕还林还草,促进农村产业结构调整。
d拦洪蓄水,合理利用水资源e以坝代路,便利交通。
f治沟骨干工程防洪保收。
9、淤地坝坝高H=h拦(拦泥坝高)+h滞(滞洪坝咼)+△ h (安全超咼)第七章山洪及泥石流防治工程1、山洪:又称“骤发洪水”,是山区溪流(荒溪)上发生的历时很短而洪峰流量较大的骤发性洪水。
2、泥石流:是指在降水、溃坝或冰雪融化形成的地面流水作用下,在沟谷或山坡上产生的突然暴发的饱含大量泥沙和石块的特殊山洪。
3、泥石流的具体特征:a具有极其宽广的粒径范围的固体微粒群,含有充足的水。
b是能保持整体搬运状态的固体物质含量高的流体。
c不但保持阵流状态,而且以相当的速度,流动响当当距离。
4、影响暴雨型山洪及泥石流形成的水文要素主要有暴雨量及其强度、暴雨损失、暴雨集流。
5、山洪危险区:危险区指荒溪范围内,山洪及泥石流能直接淹没、冲击和影响防护对象的区域范围。
分:红色危险区(红色区)、黄色危险区(黄色区)、白色危险区(白色区)第八章护岸与治河工程1、横向侵蚀:一般是指河(沟)道与流向垂直的两侧方向的侵蚀,如河(沟)岸崩塌,河(沟)道被冲刷而变化等现象。
2、发生横向侵蚀的原因:a河(沟)床纵向侵蚀的影响,由于河(沟)床下而使河(沟)床失去稳定;b山洪、泥石流流动时水流弯曲引起横向冲刷造成。
3、护岸工程一般可按照防护布局(具体位置)分为护坡与护基两种工程。
枯水位以下称为护基工程,枯水位以上称为护坡工程。
4、护脚(基)工程:a抛石护脚工程b石笼护脚工程5、护坡工程:a干砌石块护坡b浆砌石护坡6、整治建筑物:丁坝,与流水方向垂直;作用:改变山洪流向,防止横向侵蚀;缓和山洪流势,使泥沙沉积,保护下游的护岸工程和堤岸不受流水冲击;调整沟宽,迎托水流,防止山洪乱流和偏流,阻止沟道宽度发展。
顺坝,与流水方向一致。
第九章小型水库1、水库:指在山沟或河流的狭口处建造拦挡河坝形成的人工湖泊。
2、水库组成:坝体、溢洪道、放水建筑物。
3、水库的特征曲线:水库面积曲线,水库容积曲线。
4、水库的特征水位:垫底库容和设计低水位(死水位),兴利库容和设计蓄水位,防洪库容和设计洪水位,超高库容和校核洪水位。
第十章山地灌溉工程1、山地灌溉工程是指为山区、丘陵区农业生产灌溉服务的一系列工程,主要包括水源工程、泵站、提水引水工程和输配水工程等。